第四章 青藏大地从古海中升起

——大陆漂移与板块构造学说的提出，七十年代的国际地学革命——地质学家常承法以板块构造理论初建青藏高原形成框架——大地构造学家潘裕生——岩石学家邓万明——地质古生物学家文世宣——一幅地质史的古远图景，青藏高原时空：三个大洋，四次运动，五条缝合线，六块地体——青藏地质后来人——地球物理学家向地球深部开拓——几千万年来，拉萨向北推移了14个纬度--地球化学家读出石头的成分和年纪--地

球动力学机制众说纷纭——在地质科学上没有最后的一句话——

　　从五十年代到七十年代，对于国际地球科学界来说是一个空前伟大的时代。这一时期飞速发展的工程技术带动了古地磁、古生物以及海洋学诸学科的迅猛发展，引发了一场地学革命。这期间证实了大陆漂移说，板块构造说，磁极倒转说，恢复了８０００万年以来的气候环境，对于历次古生物灭绝及其后的生物大爆炸有了新的认识，深海勘探使得特提斯古海的遗迹－－地中海的沧桑史已经大致了然；曾与喜马拉雅同为深海洋底的阿尔卑斯山的每一块石头都被摸遍......

　　其中最为关键的、与青藏研究息息相关的，是板块构造理论，是大陆漂移学说。否则，对于青藏高原面上考察可以至为详尽，地理图像的描述可以至为清晰，但是，当地质学家面对从南到北那一条条裸露着深海物质的缝合线、地球物理学家们面对古地磁测定的岩石形成在赤道以南的位置、生物学家们面对雅鲁藏布江南北迥然有异的古生物区系群落......定然茫然不知所措。而有了这一学说的观照，许多问题的答案不言自明。就像八十年代在雅鲁藏布大峡谷的考察中，当菌类学家卯晓岚发现了生长在白蚁穴上的鸡枞菌，这一赤道附近生存之物居然出现在北纬２９度处，菌类学家只有惊喜而无惊诧。他自言自语地说，噢，它们的祖先，连同它们的家园是乘坐着印度大船从南方来的呵。剩下的问题，只是解释它们何以能够继续生存在大峡谷之中罢了。

　　回首２０世纪，科学的脚步前行得何其迅疾；板块学说的建立，被公认为这一世纪中地球科学的最大突破。

　　有关大陆漂移、海底扩张以及后来的板块理论等一系列现代主流地学理论，经历了为时半个世纪的假说和验证过程。２０世纪初期，德国气象学家魏格纳从世界地图上发现了一些不可思议的现象：他注意到南美洲东岸巴西的凸出部分与尼日利亚下方的非洲西海岸，可以天衣无缝地相拼合，好象它们曾为一体而后反向分离；南美与非洲的古动物群有相似之处；印度和澳洲南部的冰川沉积物居然一体相连，似乎共同经历了一次大陆冰川作用......在他之前已有许多前人注意到了地图上几块大陆可以拼接的现象，并为此议论纷纷，有过一些遐想；只有魏格纳大胆推论它们曾一度同为一个名叫冈瓦纳的超级古大陆，位于南极附近；在某一时期它们开始分裂，分裂成几大板块并各自漂移开来。"大陆漂移"假说就这样在１９１２年提出了，一些人点头说，"有道理"；一些人摇头说，"怎么可能"；更多的人存疑，拭目以待：毕竟科学立论需要确凿论据。经典地质理论认为，陆地由地台和地槽所组成，地台相对稳定，地槽可以运动，但绝不是东西南北的水平运动，而只会上上下下地垂直运动－－大陆岂能"漂移"？

　　注定要为科学而献身的魏格纳，踏上了漫漫求证之路。在北极格陵兰冰盖的冰天雪地里，魏格纳壮烈殉职。

　　随着提议者的离去，这一假说一度沉寂；但是大地并未因此却步，若干年后的人们借助技术革命，忽然发现大陆正在移动，并且这种移动从来也没停止过呵。这一"忽然发现"事件发生在五十年代。美国海军为军事目的做海洋调查，惊奇地窥见了一个图像－－太平洋洋底的磁性条带呈现规律性分布：从大洋中脊处向两侧展开，直到浅海大陆架，正向与反向的磁条带相间排列，有条不紊；条带宽度从几公里到上百公里不等，长度可达数千公里。太平洋之后，又相继发现了全球所有大洋之底无一例外地存在这种条带！

　　深海洋底呈现规律性分布的，还不限于磁性条带，人们同时注意到大洋中脊处的海洋地壳很薄，年代很新，甚至薄到、新到几等于零；距离洋脊越远，洋壳越厚，年代越老；接近浅海大陆架，洋壳与陆壳融为一体；洋壳年龄为两亿年。这些规律分布是如此均匀，如此恒定。然而知其然不知其所以然，第一张海底地磁图于五十年代末出版时，只提示现象，而无从解释。

　　往下的故事很精彩，可说是一个由技术革命推动思想革命的经典范例，可说是即使常规科学的进展，也不亚于诱人的天方夜谭。一张神奇的海底地磁图，引发浮想联翩，答案只有一个，看谁捷足先登。这一次不用很久，就有人率先提出了"海底扩张"说。那是归纳了海底运动现象所提出的理论：地球深部熔岩自大洋中脊处喷涌而出，在两侧固化为岩；新生的洋壳推动先成的旧洋壳，缓缓插入大洋两侧大陆地壳，重新熔融，以此维持扩张与消亡、创造与毁灭的平衡。而正反向相间的条带正是地球史上磁场倒转历史的忠实记录。过了不久，有人忽然联想到搁置有年的魏格纳假说，在"海底扩张"之后补充了一句：由于海底的扩张，推动了大陆的漂移。综合海底扩张说和大陆漂移说，联系到大陆碰撞，一个激动人心的理论－－"板块构造"说脱颖而出。

　　新理论不仅解释了海洋的形成、陆地的漂移，也解释了大陆碰撞的逻辑理论。这一系列新理论构成七十年代国际地学革命的核心，人类对于地球的认识因之大大向前迈进了一步。为此有人不无遗憾地说，可惜诺贝尔奖没设地学奖......

　　从事青藏研究的科学家们由衷地感谢这一场地学革命，青藏研究无疑是这场革命的受益者。不然的话，将不知在黑暗中继续徘徊多少年。以传统地学中经典的地槽地台学说解释青藏高原成因，说的不免就是另外一个故事了：雅鲁藏布以北是一巨大地台，它曾为浅海；喜马拉雅则是深海之下的地槽，有物质在其上不断地堆积，由于受到挤压而形成山脉。至于翻上地表的蛇绿岩，则被认为是地下物质体的侵入：是地幔中熔融的岩浆沿着地壳的深大裂隙侵入到地壳上部冷却而成......然而多年的考察实践，难以自圆其说，令人疑窦丛生。

　　正是在这一国际地学新旧交替时代，"常板块"的故事应运而生。

　　1960年，地质学家常承法参加科考队第一次进藏。他和同事们一道乘坐跃进牌大卡车，从格尔木出发，走青藏公路，到达拉萨时已是半个月之后，每个人都是半死不活的情状。此后去藏北，去雅鲁藏布沿线，用的还是原始而经典的三大件：罗盘、铁锤、放大镜，把计步器拴在马腿上数步子，换算距离......正是贯穿了六十年代的包括珠峰在内的西藏地区考察，使常承法积累了相当丰富的第一手资料，这是实现理论突破的前提；直观的、感性的认识就像一层层叠加的沉积物，它们仿佛在沉睡之中，一旦被新的思想照亮，就将被激活，产生质变飞跃。

　　这个"一旦"出现在六、七十年代之交。常承法从成千上万条国际地学信息中，敏锐地捕捉到正在讨论中的板块学说，顿时豁然开朗－－脑海中静止的青藏大地活动起来，那些不同年代的地体，地体连接处的条带，蛇绿岩令人生疑的来历......似乎都在争相诉说起来。他就像一个面临着山重水复境地，又忽见峰回路转的旅人那样，激动地拿来作为路标的板块理论，第一次把它应用在中国，应用在青藏高原。这不是简单的套用，而是创造性的应用。１９７３年，他提出了青藏高原由北向南多地块、多次拼合的概念、各板块之间缝合带的概念，初步建立了青藏高原大地构造的基本框架。这个框架后经由潘裕生他们所完善，被国际地质学界普遍认可。

　　这一框架－－确切地说，是这一思想的确立，对于七十年代以来的多学科青藏考察具有至关重要的意义。不仅那一时期的常承法言必称"板块"，大家也都跟着"板块"、"板块"起来。按照青藏队的习惯，大家给这个始作俑者取了一个雅号叫"常板块"。

　　青藏科考队就这样扬帆出海－－或曰借船出海：船是国际地学研究成果之船，帆是人类科学精神之帆，海是青藏脱胎而来的特提斯古海，而驾船者，则是中国的科学家。扬帆出海，一直走过了地质沧桑数以亿万年计的时空。

　　地质学家常承法初步勾勒了青藏高原形成初始的时空边界轮廓，只是一代人的足力有限，他的工作范围主要限于青藏高原中南部，在他所未能亲自走过的北部西部地区，只好借助推论，因之他的轮廓中仅有四条缝合线、四次大陆拼贴过程和大约三亿年的时间。理论及其欠缺有待后来人去验证，去补充，去完善。这情形正如瑞士登山家拉姆贝尔所说的：每个探险队都是踏着先行者的肩上前进的。

　　后来的潘裕生、邓万明沿着常承法所描绘的时空边界轮廓继续行进，二十多年间在每一板块缝合处驻足凝神，倾听过往大洋的涛声，陆地相撞之际惊天动地的绝响，遥望海洋一次次消隐，陆地一片片升起，感应一个遥远而神秘的召唤......排山倒海，博大雄浑，尽享天地造化的大壮大美。

　　地质学家、大地构造学家潘裕生教授，自从１９７４年参加青藏队以来，足迹踏遍高原，东起横断山脉崇山峻岭的山川交汇处，西至阿里高原的山之巅水之源，南自喜马拉雅和冈底斯之间最晚近形成的第一条－－印度河－雅鲁藏布缝合带，依次北上查找第二条－－班公湖－怒江缝合带；第三条－－西金乌兰－金沙江缝合带；第四条－－昆仑南缘缝合带，直至新发现最北一条、也是最古老的第五条－－西昆仑－阿尔金－祁连山缝合带，同时查证了五条缝合线所连接六块地体各自不同的古纬度位置和碰撞时间，将最为古老的原特提斯大洋上溯到八、九亿年前，将青藏高原北部最初形成的历史推往五亿年，并图示了青藏高原在何时、如何自北而南一块块拼合而成。

　　每一条缝合带在我国境内的东西长度都在两千公里以上。这是由南及北，从东到西，整个青藏高原几乎走遍的寻找过程。重要工作之一就是寻找缝合带，寻找古海洋的遗迹－－蛇绿岩带。

　　蛇绿岩是什么？蛇绿岩就是古海洋地壳的残余，在大洋扩张时期它们由深部涌出形成洋壳；在两块大陆相撞时有少量被挤出地面，年深日久后它的表面变成了绿色的蛇纹面，所以地质学家们称它为蛇绿岩。它的出现大抵意味着此地曾是古海洋中脊处。出露在雅鲁藏布江一线的蛇绿岩最为典型。这条江把从前被特提斯大洋分隔开的冈瓦纳大陆和欧亚大陆接合起来；昔日广阔的古海洋被挤压成如此之窄的一个条带，这条江就沿着这一地质构造带发育，沿江不时可见蛇绿岩出现，被称之为雅鲁藏布地缝合线。

　　由于雅鲁藏布缝合带的显而易见，不存在争议，所以虽然它在最晚近的４０００万年前形成，地质学家们还是把它称之为第一缝合带。第二条，第三条，...... 越往北，年代越古老，形象也就越模糊：它们往往被多番进行的地质构造运动弄得面目全非。

　　回望几十年钩沉索隐的追寻之路，富有人情味的潘裕生感慨万端的不是自己所经历的苦旅，让他动情的首先是他的旅伴们－－那些曾经负载过他和他的标本行囊的马、牛、驴、骆驼们。他在说到马呀、牦牛呀、驴子呀、骆驼呀，这些字眼的时候，语气格外的温存。

　　地质学家们的脚下，通常是杳无人迹也不通汽车的荒山野地，驮畜就成为必备的足力脚夫。潘裕生总是羡慕那些好骑手的同伴，章铭陶、李渤生他们，无奈自己的骑术总是不见长进。最早在隆子县喜马拉雅东段，离县城７０多公里处的边境丛林一线，他骑一匹白马，跃上一处峭崖陡坡，忽有树杈扑面而来，潘裕生仰翻在马背，那马意识到主人危险，即刻收步－－真真一匹善解人意的好马；在阿里岗仁波齐神山下，潘裕生不幸骑了一匹争强好胜的烈马：在一群乘骑中，它出风头非要跑在第一名。结果返回驻地时控制不住的风驰电掣一般，潘裕生只得紧贴在马背，紧抱马脖颈。不幸马失前蹄，踏进鼠洞，人马重重跌倒；那马复又惊跳而起，再一次踏进鼠洞，这一回把科学家骑手越过马头掀翻在布满砾石的草坝子上－－腰部受伤，浑身疼痛。第二天，当完成任务的地质组把这群马交给后来的地理组继续使用时，再没有勇士敢于跨上这匹马了。

　　就是在这次阿里－冈底斯山考察中，潘裕生他们描述了著名的扎达盆地土林地貌，它怎样在上千万年间开始形成，一直堆积到最近的上百万年；壮美奇特的土林与黄土高原、与新疆的魔鬼城有类似之处，但成因区别在于前者为水成、后者为风成；描述了名震亚洲的神山冈仁波齐，一座隆起在四千万年以来的年轻的山，它何以整体抬升形成水平砾岩的层面......概述了阿里的地质地貌－－是以被掀下马来摔伤了腰为代价的。

　　有关于驴的故事。那是在八十年代末高原北部西昆仑，考察地处阿什库勒、被认为五十年代初爆发的火山区，从维吾尔族村庄雇用了一群驴子。翻山过河，艰险备至。沿河的路不时中断，只得涉水去走河的另一边，就这样反反复复，有一天最多渡过同一条河达六十多次。有一处水特别大，维族民工就让考察队员们骑上毛驴，他们自己则并排站在水中形成一道人墙，托住毛驴依次过河。路越走越高，在海拔５５００米的大坂，克里雅冰川下，一头毛驴口吐白沫－－肺水肿，率先倒下，其后沿途共倒毙了四头－－以四头毛驴的代价，换取了古地中海北部边界及第五条缝合线的划定、并在时间上向前延伸了两亿年的成果。

　　还有关于骆驼的故事。喀喇昆仑考察中，潘裕生他们赶着一群骆驼沿着荒凉的陡壁深谷前往主峰乔戈里。从麻扎到克勒清河要走上三四天。克勒清河水宽流急，骑在骆驼上的潘裕生眼看一头骆驼立脚不稳，被急流冲走，一直冲到百十米外的浅滩上。大家七手八脚把它抬上岸，第二天它就永远地躺在了红柳丛中。同一次旅行中，在一线天的陡崖狭路上，两头骆驼挤挤搡搡，靠外边的那一头不慎掉下８０米的深谷，摔死了.....付出两头骆驼的代价，确认了乔戈里峰的花岗岩组成，以及主峰地带花岗岩的年龄为一两亿年，而此前曾被认为是十几亿年前的；当年意大利科学家穿越喀喇昆仑和昆仑山主脊线时，曾认为这两地为同一套岩石，此次考察也否定了此说。

　　还有忠实的"高原之舟"牦牛，在阿里扎达，通往喜马拉雅南麓边境小村什布奇仅有一百多公里，但山道难行需徒步走上４天。一头牦牛从山道滑进山下的河里淹死了，它驮负的武汉水生所专家的鱼网等一应设备也都随水而去。

　　每想起患难与共、尤其是死于非命的那些无言的旅伴们，时隔多年潘裕生仍是连声叹息，说来说去，而自己所经历的那些艰苦岁月仿佛都不值得一提。

　　在狭义地质学的三个主力学科中，除潘裕生所从事的构造地质外，尚有岩石学和古生物地层学。因此要说明地质方面的问题，岩石学专家邓万明就成为潘裕生的好搭档。与潘的性格不同，邓万明激情满怀，就像他一向钟情的火山岩那样，就像潘裕生犹如厚实的大地那样－－遍访参与青藏科考的老专家们，归纳出一个普遍规律：他们人品性格的修炼，与他们毕生从事的研究对象相关，例如冰川学家施雅风，自身犹如挺拔的冰山，也消融也凝结，自是岿然不动；土壤学家孙鸿烈犹如土壤圈，也吸纳也释放，联结着岩石、植被、大气和水分；大地构造学家潘裕生，其性格就如同构成大地的基本元素那样温厚可亲；地理学家杨逸畴开阔豪迈；植物学家李渤生生机勃勃，武素功几成历久弥坚的蕨类植物，菌类学家卯晓岚的外号干脆就叫"蘑菇"，古生物学家文世宣封闭了热情固守古典很内向，研究飘逸动荡的大气和流水的章铭陶、陈传友、汤懋苍，常常突发异想，思绪正如行云流水，天马行空......这类例子比比皆是，令人不由得联想到佛教密宗（还有气功）的一个说法：长久地冥想某位本尊佛，久而久之至少在外观上他就修成了冥想对像的音容形象了。果真如此，自然科学家同理。

　　激情满怀的邓万明１９６６年在北京大学地质地理系毕业晚会上，朗诵了他自己写的一首诗《绿野放歌》："喜马拉雅山呵，你为什么拔地而起，这么年轻！"这诗就像谶语，居然从此决定了他的事业和命运－－连他自己也没想到，一生的青藏岁月都在寻找这个"为什么"，一直寻找到自己不再年轻。二十五年来，他就从岩石圈里寻找，花岗岩，蛇绿岩；自从１９７６年在藏北高原深处的巴毛穷宗发现了火山岩区之后，从此一发而不可收地沉迷于火山岩之中。从巴毛穷宗开始，他寻找火山岩，南部－阿里狮泉河，北部龙木错－羊湖，库尔勒－若羌－木孜塔格以北，罗泊湖－绿叶湖，楚玛尔河－可可西里，六次考察路线穿过火山带，到达了三十多个火山区。这是激动人心的发现，那些沉寂已久的辽阔壮观的火山地貌、保存完好的火山口，平台状的桌状的山，都令他流连忘返。１９８８年那次与潘裕生一道去阿什库勒考察火山－－亦即沿途倒毙四头毛驴那一次－－尽管艰苦卓绝，尽管否定了它的近期喷发，但当他放眼莽莽苍苍这片极漂亮的火山群时，内心的热情却如同火山喷发。艰苦的行旅使他的健康每况愈下，直到水米不进，呕吐的血块有黄豆粒大。急送下山到冷水泉，吃几片三九胃泰，第二天到达低海拔的若羌时，立即痊愈－－邓万明明白，那是高山反应造成的。１９９４年，中日合作联合考察可可西里火山区，向南一直突击到唐古拉山。两辆丰田车，四个日本人，五个中国人，雪夜中迷了路，越走离营地越远，走雪地，过河滩，绕了几个大圈才望见营地的灯光。营地的人也同样的心急如焚，一见面大家抱头痛哭－－同行的日本ＮＨＫ电视台的把这动人的一幕拍下来了。

　　作为合作的回报，第二年日本方面邀请邓万明访问日本。在那里，研究火山多年的邓万明生平第一次目睹了活火山的喷发：云仙火山，浓烟滚滚，夜晚可见火光通明。日本同行说，这次火山专为你喷发。

　　是的，青藏高原似已不存在活火山。中国境内在腾冲以西的整个西部已无火山的现代活动，仅有东部少数几个地区和台湾有新生代以来的火山活动。根据邓万明对火山岩以热发光法测年，认为第四纪以来的２４０万年中曾有过火山活动，最后一次火山爆发约在距今６９００年以前。现在它们作为有生命的火山都已死去。

　　岩石圈的形成、演化及其动力机制是地球科学基本问题之一。随着板块学说的兴起，至今都是国际地学研究的热点。在邓万明的眼里，地球是活的，石头是有生命的。每当他凝视一块岩石，就仿佛听到石头隐约的诉说，它的曾经和现在的故事－－它来自地球深部，曾是滚烫翻腾的熔融体，当它滞留在某一部位并冷却下来，就成为深部的岩石－岩浆岩；当它具有足够的能力喷发到地表，它就成为火山岩－－石头的生命历程历历在目，邓万明就得知了它所在之处的岩石组成和物质成分，结构特征，与地壳地幔的关系；测度了它的年龄，就可以进一步追寻它何时形成岩浆，为何在此时喷发；因何在青藏北部有着如此强烈复杂的火山群组合......邓万明得到的回答是，这与整个特提斯带有关。特提斯带，从藏北向西，连通中亚－阿拉伯－罗马－西班牙，这条带闭合后显现出与藏北特征相同的一套火山岩；从藏北向东，横断山－泰国－马来西亚－印度尼西亚，最终与环太平洋活火山连接一起。藏北曾是特提斯带岩浆活动的重要一环，长达数亿年的地块拼接过程遗留下碰撞型的花岗岩－蛇绿岩带，是大洋的残余之物；而新生代６０００万年以来的火山活动，则与青藏高原在这一时期的强烈隆升密切相关－－大自然就这样半隐半显地提示着过往信息，让科学家们历尽艰辛、费尽心机去解读。

　　过往信息半隐半显，吸引着科学家们历尽艰辛去解读。与潘裕生、邓万明一道在广大高原面上东奔西走、南征北战的还有从事地质学三大支柱之一地层古生物的文世宣、孙东立他们。古生物化石是地层和岩石的时间码，指证着漫长的青藏演化史中那一番番海陆沉浮，沧桑变迁。

　　地质古生物这一学科发端于十九世纪初叶，一位名不见经传的英国土地测量员史密斯发现可以用贝壳化石来确定古代地层的大致年代，建立地质史序列。后来的人们便利用化石带划分了地质时代，例如寒武纪，例如第四纪，都是依据了生物的大灭绝及其后的生物大爆炸在地层中的记录以断代。再后来由物理学家发明了一系列放射性测年法，使年代精确。青藏高原历经洋陆变迁，若按生物化石占其生命群体总量的比例为十万分之一的估算方法，如此漫长的演化史中当遗留着可观的化石。确实是这样，显生宙以来若干亿年中，历经几次大洋的、曾经充满浅海盆地的海生世家动物种群，一代代固化成石，或稀疏或密集地遗落在高原面上、岩石层中。藏族百姓把盘旋着节纹的菊石叫"羊角"，把形似鸟头的腕足类贝壳叫"小鸟"。在藏北双湖附近的一座山上，这类"鸟"化石俯拾即是。